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傳感器的特性介紹
閱讀：1467 發(fā)布時(shí)間：2011-2-14
傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件（如光、熱、濕度）或化學(xué)組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。
傳感器的特性是指?jìng)鞲衅鞯妮斎肓亢洼敵隽恐g的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通常把傳感器的特性分為兩種：靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。
1、靜態(tài)特性是指輸入不隨時(shí)間而變化的特性，它表示傳感器在被測(cè)量各個(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)下輸入輸出的關(guān)系。
傳感器的輸入-輸出關(guān)系：輸入（外部影響：沖振、電磁場(chǎng)、線性、滯后、重復(fù)性、靈敏度、誤差因素）；輸出（外部影響：溫度、供電、各種干擾穩(wěn)定性、溫漂、穩(wěn)定性（零漂）、分辨力、誤差因素）。
人們總希望傳感器的輸入與輸出成*的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且好呈線性關(guān)系。但一般情況下，輸入輸出不會(huì)*符合所要求的線性關(guān)系，因傳感器本身存在著遲滯、蠕變、摩擦等各種因素，以及受外界條件的各種影響。
傳感器靜態(tài)特性的主要指標(biāo)有：線性度、靈敏度、重復(fù)性、遲滯、分辨率、漂移、穩(wěn)定性等。
2、動(dòng)態(tài)特性是指輸入隨時(shí)間而變化的特性，它表示傳感器對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。
一般來(lái)說(shuō)，傳感器的輸入和輸出關(guān)系可用微分方程來(lái)描述。理論上，將微分方程中的一階及以上的微分項(xiàng)取為零時(shí)，即可得到靜態(tài)特性。因此傳感器的靜特性是其動(dòng)特性的一個(gè)特例。很多傳感器要在動(dòng)態(tài)條件下檢測(cè)，被測(cè)量可能以各種形式隨時(shí)間變化。只要輸入量是時(shí)間的函數(shù)，則其輸出量也將是時(shí)間的函數(shù)，其間關(guān)系要用動(dòng)特性來(lái)說(shuō)明。設(shè)計(jì)傳感器時(shí)要根據(jù)其動(dòng)態(tài)性能要求與使用條件選擇合理的方案和確定合適的參數(shù);使用傳感器時(shí)要根據(jù)其動(dòng)態(tài)特性與使用條件確定合適的使用方法，同時(shí)對(duì)給定條件下的傳感器動(dòng)態(tài)誤差作出估計(jì)。總之，動(dòng)特性是傳感器性能的一個(gè)重要方面，對(duì)其進(jìn)行研究與分析十分必要?？偟膩?lái)說(shuō)，傳感器的動(dòng)特性取決于傳感器本身，另一方面也與被測(cè)量的形式有關(guān)。
（1）規(guī)律性的：1）周期性的：正弦周期輸入、復(fù)雜周期輸入;2）非周期性的：階躍輸入、線性輸入、其他瞬變輸入
（2）隨機(jī)性的：1）平穩(wěn)的：多態(tài)歷經(jīng)過(guò)程、非多態(tài)歷經(jīng)過(guò)程;2）非平穩(wěn)的隨機(jī)過(guò)程。
在研究動(dòng)態(tài)特性時(shí)，通常只能根據(jù)“規(guī)律性”的輸入來(lái)考慮傳感器的響應(yīng)。復(fù)雜周期輸入信號(hào)可以分解為各種諧波，所以可用正弦周期輸入信號(hào)來(lái)代替。其它瞬變輸入不及階躍輸入來(lái)得嚴(yán)峻，可用階躍輸入代表。因此，“標(biāo)準(zhǔn)”輸入只有三種;正弦周期輸入、階躍輸入和線性輸入。而經(jīng)常使用的是前兩種。
傳感器除了描述輸入與輸出量之間的關(guān)系特性外，還有與使用條件、使用環(huán)境、使用要求等有關(guān)的特性。
傳感器的特性是指?jìng)鞲衅鞯妮斎肓亢洼敵隽恐g的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通常把傳感器的特性分為兩種：靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。
1、靜態(tài)特性是指輸入不隨時(shí)間而變化的特性，它表示傳感器在被測(cè)量各個(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)下輸入輸出的關(guān)系。
傳感器的輸入-輸出關(guān)系：輸入（外部影響：沖振、電磁場(chǎng)、線性、滯后、重復(fù)性、靈敏度、誤差因素）；輸出（外部影響：溫度、供電、各種干擾穩(wěn)定性、溫漂、穩(wěn)定性（零漂）、分辨力、誤差因素）。
人們總希望傳感器的輸入與輸出成*的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且好呈線性關(guān)系。但一般情況下，輸入輸出不會(huì)*符合所要求的線性關(guān)系，因傳感器本身存在著遲滯、蠕變、摩擦等各種因素，以及受外界條件的各種影響。
傳感器靜態(tài)特性的主要指標(biāo)有：線性度、靈敏度、重復(fù)性、遲滯、分辨率、漂移、穩(wěn)定性等。
2、動(dòng)態(tài)特性是指輸入隨時(shí)間而變化的特性，它表示傳感器對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。
一般來(lái)說(shuō)，傳感器的輸入和輸出關(guān)系可用微分方程來(lái)描述。理論上，將微分方程中的一階及以上的微分項(xiàng)取為零時(shí)，即可得到靜態(tài)特性。因此傳感器的靜特性是其動(dòng)特性的一個(gè)特例。很多傳感器要在動(dòng)態(tài)條件下檢測(cè)，被測(cè)量可能以各種形式隨時(shí)間變化。只要輸入量是時(shí)間的函數(shù)，則其輸出量也將是時(shí)間的函數(shù)，其間關(guān)系要用動(dòng)特性來(lái)說(shuō)明。設(shè)計(jì)傳感器時(shí)要根據(jù)其動(dòng)態(tài)性能要求與使用條件選擇合理的方案和確定合適的參數(shù);使用傳感器時(shí)要根據(jù)其動(dòng)態(tài)特性與使用條件確定合適的使用方法，同時(shí)對(duì)給定條件下的傳感器動(dòng)態(tài)誤差作出估計(jì)。總之，動(dòng)特性是傳感器性能的一個(gè)重要方面，對(duì)其進(jìn)行研究與分析十分必要?？偟膩?lái)說(shuō)，傳感器的動(dòng)特性取決于傳感器本身，另一方面也與被測(cè)量的形式有關(guān)。
（1）規(guī)律性的：1）周期性的：正弦周期輸入、復(fù)雜周期輸入;2）非周期性的：階躍輸入、線性輸入、其他瞬變輸入
（2）隨機(jī)性的：1）平穩(wěn)的：多態(tài)歷經(jīng)過(guò)程、非多態(tài)歷經(jīng)過(guò)程;2）非平穩(wěn)的隨機(jī)過(guò)程。
在研究動(dòng)態(tài)特性時(shí)，通常只能根據(jù)“規(guī)律性”的輸入來(lái)考慮傳感器的響應(yīng)。復(fù)雜周期輸入信號(hào)可以分解為各種諧波，所以可用正弦周期輸入信號(hào)來(lái)代替。其它瞬變輸入不及階躍輸入來(lái)得嚴(yán)峻，可用階躍輸入代表。因此，“標(biāo)準(zhǔn)”輸入只有三種;正弦周期輸入、階躍輸入和線性輸入。而經(jīng)常使用的是前兩種。
傳感器除了描述輸入與輸出量之間的關(guān)系特性外，還有與使用條件、使用環(huán)境、使用要求等有關(guān)的特性。